All-Electrical Skyrmionic Bits in a Chiral Magnetic Tunnel Junction
本研究制备出晶圆级纳米手性磁性隧道结，实现了单个斯格明子的稳定存在、高信噪比电读出及低电流操控，还获得三种非易失电态，为斯格明子比特的器件应用提供了平台。
2023-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast generation of skyrmionic defects with vortex beams: printing laser profiles on magnets
在凝聚态物理包括自旋电子学和磁光学的广阔领域中，人们积极探索用激光束控制物质的电和磁性质。在这里，我们从理论上提出了一个应用光学和电子涡旋光束携带内禀轨道角动量的手征铁磁体和反铁磁体。利用随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程，分析了涡旋光束作用下手征磁体中自旋的时间演化。我们表明，光束驱动的不均匀的温度导致一类环形的磁缺陷，我们称之为skyrmion多重，以及传统的skyrmion。我们讨论了适当的光束参数和应用这些拓扑缺陷的创建光束的最佳方式。我们的研究结果提供了一个超快的方案产生拓扑磁缺陷的方式适用于金属和绝缘手征（反）铁磁体。
2017-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Tuneable terahertz oscillation arising from Bloch-point dynamics in chiral magnets
Skyrmionic纹理正在被广泛研究，由于新的拓扑磁现象的发生和他们的应用前景的新一代自旋电子器件，利用其自旋结构的强大的拓扑稳定性。实用设备的开发依赖于对skyrmionic结构如何形成，转移，检测和湮灭的详细理解。在这项工作中，我们的考虑超越了静态skyrmions和理论上表明，形成/湮灭的skyrmions和antiskyrmions是由瞬态创建和传播的拓扑奇点（磁类布洛赫点）。关键的是，在缠绕/展开的skyrmionic纹理，我们的研究结果预测，布洛赫点传播将产生一个紧急的电场在太赫兹的频率范围内，并具有相当大的幅度。我们还展示了控制布洛赫点动力学的方法，它直接使调谐器的频率和振幅的信号。我们的研究提供了一个概念，直接利用拓扑奇点太赫兹skyrmion为基础的电子器件。
2019-11-28 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Spontaneous skyrmion chains in nanorods with chiral interactions
我们报告说，在圆柱形纳米棒Skyrmion链，即，三维自旋纹理动态地出现，如微磁模拟所揭示的。当棒的直径大于材料的螺距长度时，发生skyrmion链状态，并且链上的skyrmion的数量与纳米棒的长度成比例。这一发现提供了一个更深层次的理解几何和skyrmionic对称性之间的相互作用，并显示空间限制如何可以稳定自发的拓扑自旋纹理。
2016-04-06 cond-mat.mes-hall
Skyrmion nucleation on the surface of a topological insulator
研究了自旋转移矩在拓扑绝缘体与铁磁绝缘体界面处诱导的Skyrmion成核。由于拓扑绝缘体表面上的强自旋-轨道耦合，这增强了自旋力矩的作用，期望对skyrmion进行有效操纵，因此，拓扑绝缘体可以提供实现高性能skyrmion器件的理想平台。使用微磁学模拟和能量学，我们评估的拓扑绝缘体表面上的skyrmion成核的属性，如成核时间，临界电场，和skyrmion数。我们发现成核时间与外加电场成反比。我们还确定了吉尔伯特阻尼和温度依赖的临界场。此外，我们分析评估的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的效果，并表明，温度依赖性可以解释由减少的磁振子激发间隙由于自能修正。
2022-11-15 cond-mat.mes-hall
Skyrmion-antiskyrmion droplets in a chiral ferromagnet
我们发现数值skyrmion纹理与skyrmion数Q=0的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和垂直各向异性的铁磁体。这些具有斯基尔米恩-反斯基尔米恩对的形式，可以称为手性液滴。它们在无限膜中以及在盘形磁性元件中是稳定的。液滴被发现的参数值接近从铁磁到螺旋相的过渡。我们研究了它们在自旋转移力矩作用下的运动。它们沿着自旋流的方向运动，因此它们的动力学与标准Q=0 skyrmion的霍尔动力学有很大的不同。
2020-09-02 cond-mat.mes-hall
Skyrmionic device for three dimensional magnetic field sensing enabled by spin-orbit torques
本研究提出一种基于[W/CoFeB/MgO]多层膜和自旋轨道矩的斯格明子器件，通过差分测量方案实现三维磁场传感，揭示了斯格明子拓扑转变导致电阻变化的传感机制。
2024-03-25 cond-mat.mes-hall
Generation and annihilation of skyrmions and antiskyrmions in magnetic heterostructures
利用微磁学模拟方法研究了磁性异质结中手性可调的（反）skyrmions的可控产生和湮灭。通过利用图案化铁磁层中的磁（反）涡旋，我们以可再现的方式稳定了底层Skyrmionic薄膜中的（反）Skyrmion全晶格。（反）skyrmion的稳定性取决于（反）涡旋的极化，而它们的手征性由（反）涡旋的手征性给出。此外，我们证明了（反）涡旋和（反）skyrmions之间的核心耦合允许湮灭自旋对象在一个受控的方式通过施加短脉冲的面内外部磁场，代表一个新的关键范例skyrmionic设备。
2022-07-25 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Three-dimensional skyrmionic cocoons in magnetic multilayers
三维（3D）拓扑自旋纹理出现作为有前途的准粒子编码信息在未来的自旋电子器件。第三维度提供了关于其磁性的更多延展性以及对于潜在应用的更多灵活性。然而，这种准粒子在容易实现的系统中的稳定和表征仍然是一项正在进行的工作。在这里，我们观察到一种新型的3D磁性纹理，我们称之为skyrmionic茧，它位于磁性薄膜多层膜的内部，并具有特征的椭球形状。有趣的是，这些茧可以共存于更标准的“管状”skyrmions通过所有的多层证明存在两个非常不同的对比度在室温下记录的MFM图像。这些新的skyrmionic纹理的存在，以及他们的层解析手性和拓扑性质的理解进行了研究，通过微磁学模拟。为了实验稳定的3D skyrmion管和茧的组合，我们已经制定了金属多层膜中的磁性，特别是各向异性，在堆栈中的磁性薄膜的变化取决于它们的垂直位置。最后，在磁成像的补充，我们还测量的磁阻响应的多层膜作为磁场的函数，并成功地适应其演变使用的3D微磁模拟作为输入的磁配置。达成的极好的协议带来了额外的证据，证明了skyrmionic茧的存在，因此可以被电探测到。
2022-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hermitian chiral boundary states in non-Hermitian topological insulators
没有宇称时间对称性的非厄米系统的本征能一般是复数。在这里，我们证明了在一定条件下，不具有宇称时间对称性的高维（二维和三维）非厄米拓扑绝缘体的手征边界态可以是具有实本征能量的厄米边界态。我们的方法允许人们从非厄米的二维陈氏绝缘体和三维二阶拓扑绝缘体中分别构造厄米手征边缘态和铰链态。这样的埃尔米特手性边界通道具有完美的传输系数（量化值），并且对紊乱是鲁棒的。此外，非厄米拓扑绝缘体可以经历拓扑安德森绝缘体转变，从拓扑平凡的非厄米金属或绝缘体到具有有限无序的量子化传输系数的拓扑安德森绝缘体。
2021-12-16 cond-mat.mes-hall
Charged skyrmions on the surface of a topological insulator
研究了三维拓扑绝缘体（TI）的Dirac表面态与绝缘薄膜中的磁skyrmions之间的相互作用，并通过邻近效应耦合. Skyrmion的磁性纹理可以导致狄拉克态在Skyrmion半径处的限制，其中面外磁化消失。这种限制可以导致Skyrmion纹理的充电。束缚态的存在在外部磁场中是稳定的，这是稳定skyrmions所必需的。我们预期，对于相关的实验参数，skyrmions将有几个束缚态，可以使用外部磁场进行调谐。我们认为，这些带电的skyrmion可以直接操纵的电场，与skyrmion迁移率成正比的束缚态的数量在skyrmion半径。将Skyrmion薄膜耦合到TI表面可以提供一种更直接和有效的方法来控制绝缘材料中的Skyrmion运动。这为Skyrmion操作的研究提供了一个新的维度。
2015-02-13 cond-mat.mes-hall
The properties of isolated chiral skyrmions in thin magnetic films
轴对称孤子态（手征skyrmions）已经在二十多年前被理论预测。然而，直到最近，它们才被观察到以Skyrmionic凝聚物（六方晶格和其他中间相）的形式存在。在本文中，我们报告了两年前在PdFe/Ir（111）双层中发现的孤立手性skyrmions的实验和理论研究（Science 341，636（2013））。自旋极化扫描隧道显微镜的连续和离散模型内分析的结果提供了一个一致的描述孤立的skyrmions在薄层。手征Skyrmions的存在区域受到低场剥离不稳定性和高场坍缩的限制。我们证明了相同的方程描述轴对称局域态在所有凝聚态系统与破缺镜像对称，因此，我们的研究结果建立了孤立的skyrmions共同的手性液晶，不同类别的非中心对称磁体，铁电体和多铁性的基本属性。
2015-08-10 cond-mat.mes-hall
Chiral Hinge Transport in Disordered Non-Hermitian Second-Order Topological Insulators
广义体边界对应预测了三维二阶拓扑绝缘体（3DSOTI）中手征铰链态的存在，从而导致三维量子化的霍尔效应。厄米特3DSOTI中的手征铰链态的特征在于具有零波动的量子化透射系数，即使在存在无序的情况下。在这里，我们表明，手性铰链运输无序非厄米特系统偏离厄米特的情况下的范例。我们的数值计算证明了无序非厄米3DSOTI的铰链态的鲁棒性。平均透射系数可以等于或不等于手性铰链通道的数量，这取决于手性铰链状态的厄米性，而透射系数的波动总是非零的。这种涨落不是由于铰链态的手征性的破坏，而是由于非厄米势的非相干散射。这里揭示的物理学也应该是真实的一维手性通道拓扑材料，支持手性边界状态，如陈省身绝缘体，三维异常霍尔绝缘体，和外尔半金属。
2022-08-02 cond-mat.mes-hall
Chiral Surface Modes in Three-Dimensional Topological Insulators
在三维拓扑绝缘体（3DTI）中，手征模应该出现在哪里是量子反常霍尔（QAH）效应的一个基本问题。在这封信中，我们表明，在一个板的铁磁3DTI进行均匀的交换场垂直于其顶部和底部表面，QAH效应创建一个单一的手性表面模式离域的侧面。类似地，在三维弥散张量成像中，量子自旋霍尔效应产生了由一对反向传播的手征表面模组成的离域螺旋模。
2016-04-18 cond-mat.mes-hall
Chiral topological insulator of magnons
我们提出了一个在AIII（手征对称性）拓扑类中的三维拓扑绝缘体的磁振子实现。由于Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的存在，拓扑磁振子间隙打开。通过计算系统的体缠绕数，证明了拓扑不变量的存在性。在我们的模型中，表面磁振子狄拉克锥受到子晶格手征对称性的保护。通过对磁振子表面模的分析，证实了背散射是被禁止的。通过对手征对称性的弱破缺，我们观察到了由于带隙的打开而引起的表面磁振子霍尔响应。最后，我们表明，通过改变某些参数的系统可以调谐之间的手征拓扑绝缘体（mcTI），三维磁振子异常霍尔（3D-mAH），和Weyl磁振子阶段。
2018-05-15 cond-mat.mes-hall
Second-order topological phases protected by chiral symmetry
我们研究了具有手征对称性的二阶拓扑绝缘体和半金属。本文研究了一个仅受手征对称性保护的二维二阶拓扑绝缘体模型的拓扑相变。利用相变理论，我们提出了手征对称三维系统中具有平铰链带的二阶拓扑半金属和绝缘体。由具有手征对称性的二维二阶拓扑绝缘体的堆叠可以得到三维二阶拓扑相。此外，我们发现，破缺的手征对称性在三维二阶拓扑相允许一个二阶拓扑绝缘体与手征铰链状态。我们还证明了二阶拓扑相位使用晶格模型。
2019-12-05 cond-mat.mes-hall
Acoustic Higher-Order Topological Insulators Protected by Multipole Chiral Numbers
本研究利用声子晶体首次实验实现了受多极手征数保护的高阶拓扑绝缘体，明确观测到带隙中间的多个角态，为声学传感和能量捕获等声学控制提供了新可能。
2023-05-18 cond-mat.mes-hall
Quantization in chiral higher order topological insulators: circular dichroism and local Chern marker
以普适常数为单位的观测量的鲁棒量化是拓扑相的标志。我们发现，手征高阶拓扑绝缘体（HOTI），体绝缘体与手征铰链状态，提出了两个不寻常的功能相关的量子化。首先，我们表明，圆二色性被量化为一个整数或零，这取决于样品的取向。该探针定位铰链状态，并且可以用于区分不同类型的手性HOTI。第二，我们发现，在一个单一的表面，一个可观察到的霍尔电导率已知的量子化在无限平板几何的本地陈省身标记的平均值，是一个有限的表面非普适。这是由于铰链状态的非普遍贡献，以前未考虑，区分表面的手性HOTI陈绝缘体。我们的研究结果是相关的，以建立更高阶的拓扑系统，如轴子绝缘体候选人EuIn $_2$作为$_2$，和冷原子实现。
2019-12-16 cond-mat.mes-hall
Effect of chiral selective tunneling on quantum transport in magnetic topological-insulator thin films
采用Landauer-Buttiker方法研究了磁掺杂超拓扑绝缘体薄膜的电子输运性质。手性选择性隧穿在这样的系统中，导致传输间隙，并因此电流阻塞解决。当具有相反手性的磁性状态在能量上对齐时，这种量子传输阻塞发生。当电子隧穿由交换场引起的磁势势垒或磁势阱时，可以观察到这一点。证明了当结构反转非对称势或面内磁化作用时，这一手征跃迁规则失效，这一新发现有助于解释拓扑绝缘体薄膜中的量子输运，特别是揭示量子反常霍尔效应的纵向电导行为.此外，利用手性选择性隧穿效应产生的负微分电阻，可以设计磁性拓扑绝缘体薄膜的电子器件。
2017-07-29 cond-mat.mes-hall
Chiral topological excitonic insulator in semiconductor quantum wells
本文提出了一种在半导体异质结中实现手征拓扑激子绝缘体的方案，这种方案可以在实验上用两个铁磁绝缘膜相邻的耦合量子阱来实现。不同的平均场手征拓扑顺序，这是由于铁磁薄膜的磁化方向的变化，可以表征为TKNN数在体系统中，以及由在边缘系统中的无隙态的绕组数。此外，我们还提出了一个实验方案，通过测量热导来检测手征无隙边缘态的出现，并区分不同的手征拓扑顺序。
2010-09-14 cond-mat.mes-hall
Chiral Hall effect in the kink states in topological insulators with magnetic domain walls
在这篇文章中，我们考虑由于拓扑保护扭结态形成的手征霍尔效应在拓扑绝缘体的边界之间的域具有不同的拓扑不变量。这样的系统包括磁性掺杂或接近铁磁体的三维拓扑绝缘体的表面，以及某些二维拓扑绝缘体。我们分析了沿畴壁的平衡电荷电流，表明它等于沿畴外边界反向传播的平衡电流之和。此外，我们还计算了当外加电压垂直于畴壁时沿畴壁的耗散电流。
2020-04-22 cond-mat.mes-hall
Resonant manifestations of chiral excitons in magnetooptical Faraday and Kerr effects in topological insulator film
分析了具有磁感应能隙的拓扑绝缘体薄膜表面手征激子在磁光克尔效应和法拉第效应表面谱中的表现。计算了激子对表面光电导张量的贡献。与传统激子相反，手征激子由于具有相反角动量的状态之间缺乏对称性而共振地贡献于霍尔电导率。它们可以导致法拉第角和透射电磁波椭圆率的显著增强。手征激子使克尔角减小，反射电磁波的椭圆率特征显著。实验观察所描述的效果的条件进行了讨论。
2013-06-20 cond-mat.mes-hall
Magnetoconductance signatures of chiral domain-wall bound states in magnetic topological insulators
最近对磁性拓扑绝缘体候选材料进行的磁导测量揭示了蝶形磁滞。这种滞后现象归因于在磁场扫描过程中形成的无带隙手性畴壁束缚态。我们对待这种现象的理论，微观磁化动力学和蝴蝶磁滞磁导之间的联系。此外，我们说明了如何空间分辨电导测量可以探测畴壁束缚态的最显着的特点：他们的手征。这项工作建立了一个制度，在纵向磁导和畴壁束缚态的蝴蝶磁滞之间的明确联系。该分析为磁性拓扑绝缘体的识别提供了重要工具。
2017-12-13 cond-mat.mes-hall
Phase Diagram of a Non-Hermitian Chern Insulator: Destabilization of Chiral Edge States and Bulk-Boundary Correspondence
具有增益/损耗型非厄米性的非厄米性陈氏绝缘体显示出奇特的能隙闭合;当非平凡的陈氏绝缘体相变为无能隙相时，由于手征边缘态的不稳定，导带和价带合并为一个带。以前的配方的非厄米体边界对应是不够的，因为这样的差距关闭超出了它的范围。在这里，我们修改的配方，考虑到特殊的间隙关闭，并将其应用到非厄米陈绝缘体。我们证明了体边界对应持有的系统，包括手性边缘状态的不稳定。从体边界对应的相图示出与系统的光谱一致。
2022-04-09 cond-mat.mes-hall
Photonic realization of chiral hinge states in a Chern-insulator stack
本文提出基于Chern绝缘体叠层构建手性铰链模式的方法，利用非平庸四极子指数分析其存在，并通过光子晶体实验与全波仿真证实手性铰链态及其抗缺陷鲁棒性。
2024-06-15 cond-mat.mes-hall
Hinge States of Second-Order Topological Insulators as a Mach-Zehnder Interferometer
三维高阶拓扑绝缘体可以具有在其铰链上传播的拓扑保护的手征模式。具有两个共同传播的手征模式的铰链可以用作仅具有单个手征模式的铰链之间的“分束器”。在这里，我们展示了如何这样的晶体，欧姆接触连接到其铰链，可以用来实现马赫-曾德尔干涉仪。我们提出了具体的计算一阶拓扑绝缘体在磁场中，这是一个外部的二阶拓扑绝缘体的晶格模型，对于一个合适的参数选择，所需的配置的手征铰链模式。
2023-01-24 cond-mat.mes-hall
Chiral Topological Excitons in a Chern Band Insulator
一类被称为陈氏带绝缘体的半导体材料具有非零拓扑陈氏整数和手征激子边模。利用一个典型的双带Chern绝缘体模型，通过计算交叉关联函数得到激子带及其Chern整数。最低激子带在电子Chern绝缘体相中获得了$\pm 1$和$\pm 2$等Chern整数。非平凡的拓扑结构可以通过激子边缘模式的非局部光电响应和由于体模引起的互相关响应中的相移来实验观察。我们的研究结果表明，磁掺杂碲化汞，InAs/GaSb量子阱和$\text{(Bi,Sb)}_{2} \text{Te}_{3}$薄膜的拓扑激子的平台是有前途的候选人。
2017-10-03 cond-mat.mes-hall
Selective bulk-boundary correspondence in higher-order topological insulators with anticommuting mirror and chiral symmetries
Indiana University（印第安纳大学）；Department of Physics, Indiana University（印第安纳大学物理系）；Quantum Science and Engineering Center, Indiana University（印第安纳大学量子科学与工程中心）
研究具有反对易镜面和手性对称性的高阶拓扑绝缘体，利用BDI类模型，发现打破特定镜面对称性可致边缘选择性体边对应，还定义新拓扑不变量区分此机制与非拓扑边缘选择效应。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall
Negative Magnetoresistance without Chiral Anomaly in Topological Insulators
拓扑半金属和拓扑绝缘体中的一个有趣现象是当沿电流方向施加磁场时观察到的负磁阻（MR）。对于拓扑半金属中的负磁电阻现象，人们普遍认为是手征反常现象，而对于拓扑绝缘体中的手征反常现象还没有很好的定义。我们利用半经典运动方程计算了三维拓扑绝缘体的磁共振，其中Berry曲率明显地导致了反常的速度和轨道矩。我们的理论结果与实验定量一致。负MR对温度不敏感，并且随着费米能接近带边而增加。轨道矩和g因子对负磁电阻也有重要影响，我们的结果对三维拓扑绝缘体中的负磁电阻现象给出了合理的解释，有助于理解拓扑态物质中的反常量子输运.
2017-10-19 cond-mat.mes-hall
Chiral edge waves in a dance-based human topological insulator
拓扑绝缘体是本体中的绝缘体，但特征在于沿着边界的手性能量传播。这种性质本质上是拓扑的，因此对无序具有鲁棒性。最初在电子材料中发现，拓扑保护的边界输运已经在许多其他物理系统中观察到。因此，人们自然会问，这一现象在更广泛的背景下是否具有相关性。我们编排了一种舞蹈，在这种舞蹈中，一群人被安排在一个正方形网格上，表现得像一个拓扑绝缘体。舞蹈的特点是通过格子边缘的舞者单向流动的运动。当人们离开舞池时，这种效果仍然存在。我们的工作将波动物理学的适用性扩展到表演艺术。
2023-01-19 cond-mat.mes-hall
Chiral 1D Floquet topological insulators beyond rotating wave approximation
我们研究了一维Floquet拓扑绝缘体的手征对称性，超越了标准的旋转波近似。Floquet复制品之间的许多反交叉的发生导致具有稳定拓扑边缘状态（TES）的相图区域的急剧扩展。我们提出了一个明确的建设的所有TES在截断Floquet哈密顿在频率空间中，证明了散装边界对应，并分析了稳定性的TES在其本地化长度。我们提出了我们的预测在弯曲的双层石墨烯的实验测试。
2020-05-13 cond-mat.mes-hall
Chiral edge plasmons in quantum anomalous Hall insulators
Beijing Forestry University（北京林业大学）；Beijing Institute of Technology（北京理工大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
研究发现贝里曲率使量子反常霍尔绝缘体中沿相反方向传播的边缘等离激元分裂，即使陈数为零时也存在单向边缘等离激元，其群速度符号在大波矢下反转，为近期实验观测提供了定量解释。
2024-04-22 cond-mat.mes-hall
Memory functions of magnetic skyrmions
手性磁体中的磁skyrmion是一种涡旋自旋织构，其特征在于：（i）纳米尺度（$\sim$ 1 nm-100 nm），（ii）拓扑稳定性，和（iii）陀螺动力学。这些特征被证明是有利的（a）高密度数据存储，（b）非易失性存储器，和（c）超低电流和能源成本操纵，分别。通过对Landau-Lifshitz-Gilbert方程的数值模拟，针对Skyrmion存储器件的设计原则，论证了Skyrmion的基本功能。
2015-01-30 cond-mat.mes-hall
Observation of chiral currents at the magnetic domain boundary of a topological insulator
三维拓扑绝缘体表面上的磁畴边界被预测为手征边缘态，但直接证明是具有挑战性的。在这里，我们使用了扫描超导量子干涉装置，以显示电流在磁化EuS/Bi 2Se 3异质结构的边缘流动时，费米能级是门调谐到表面带隙。我们进一步在异质结上诱导出微米尺度的磁性结构，并在磁畴边界检测到手性边缘电流。电流的手性由周围畴的磁化强度决定，其大小由局部化学势而不是所施加的电流决定。这种磁性结构提供了用于检测拓扑磁电效应的平台，并且可以实现量子信息处理和自旋电子学的进步。
2015-08-14 cond-mat.mes-hall
Chiral Anomaly, Topological Field Theory, and Novel States of Matter
本文提出的分析和手征异常的简要调查的动机的描述开始，我着手审查的量子霍尔效应在外部磁场中的二维不可压缩电子气体的理论的一些基本要素，（“霍尔绝缘体”）。我讨论的起源和作用的异常手性边缘电流和异常流入的二维绝缘体明确或自发打破时间反转，即，霍尔绝缘体和“陈式绝缘体”。拓扑陈-西蒙斯行动产生的大规模的响应方程的2D散装这样的物质状态显示。概述了具有阿贝尔辫统计的准粒子的霍尔绝缘体的分类。随后，描述了具有自旋-轨道相互作用的二维时反不变拓扑绝缘体中的手征边缘自旋电流，以及这种材料的体响应方程。下面是一个简短的3D拓扑绝缘体理论的题外话，包括“轴向绝缘体”。最后，一些开放的问题进行了描述，并在宇宙学中的一个问题有关的轴子绝缘体提到。就量子霍尔效应和自旋电流的时间反演不变的二维拓扑绝缘体而言，这篇评论是基于广泛的工作，我的合作者和我在90年代初进行的。
2018-02-05 cond-mat.mes-hall
Symmetry Approach to Chiral Optomagnonics in Antiferromagnetic Insulators
我们讨论了反铁磁绝缘体中手征光磁效应的几个方面，考虑到电磁场和自旋激发之间的共同对称性。这种方法使我们能够从类似的角度看待光学和磁性材料，并讨论它们之间有用的类比。我们证明了共线反铁磁体中的自旋波和真空中的电磁场在相同的八维对称变换代数下是不变的。通过这种类比，我们可以将光学手征的概念扩展到反铁磁绝缘体，并证明这些材料中存在自旋电流时的自旋波动力学与手征超材料中的光相似。从对称性的角度讨论了磁振子自旋流的光激发。证明了圆偏振光可以激发直接磁振子自旋光电流，这可以看作是光电流效应的磁振子模拟。我们还注意到，Zitterbewegung过程应该出现，并可能在光激发过程中发挥作用。
2020-06-12 cond-mat.mes-hall
Robust Majorana bound states in magnetic topological insulator nanoribbons with fragile chiral edge channels
该研究模拟约100 nm宽、带超导覆盖层的磁性拓扑绝缘体纳米带中的无序效应，证明 Majorana 束缚态比脆弱的弹道手性边缘通道更抗无序。
2024-01-23 cond-mat.mes-hall
Chiral detection of Majorana bound states at the edge of a quantum spin Hall insulator
提出了一种由超导近似的量子自旋霍尔（QSH）绝缘体和量子反常霍尔（QAH）绝缘体组成的混合结构，用于手征电子注入到马约拉纳束缚态（MBS）中.一个未开发的区域的相空间涉及交换场诱导的螺旋边缘状态的提升，然后提出了检测的MBS。我们提出的设置的2-D输运模拟相比，相应的设置在没有QAH区域，当包括适度的无序和一个小的，但有限的批量面外磁场和Rashba场。这两个结果之间的显着对比表明，在我们提出的设置中，MBS检测的障碍诱导的掩蔽的前所未有的免疫力的可能性。
2022-03-24 cond-mat.mes-hall
Three-Dimensional Topological Insulator in a Magnetic Field: Chiral Side Surface States and Quantized Hall Conductance
三维拓扑绝缘体（3DTI）表面态的低能激发可以用狄拉克费米子描述。利用紧束缚模型研究了均匀磁场中表面态的输运性质。结果表明，平行于磁场的手征表面态对量子化霍尔电导$(2n+1)\frac{e^2}{h}$与狄拉克锥数的乘积有贡献.由于表面态的二维性质，QH电导对杂质散射的鲁棒性由狄拉克锥数的奇性和均匀性决定。提出了一种用于输运测量的实验装置。
2011-03-28 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable chiral Majorana edge modes in quantum anomalous Hall insulator-topological superconductor systems
从理论上提出了手征Majorana边缘模来进行潜在量子计算的编织操作。在这里，我们提出了一个计划，以调节基于量子反常霍尔绝缘体（QAHI）拓扑超导体异质结的手征马约拉纳费米子的轨迹。施加外部栅极电压的QAHI区域引入了一个动态的阶段，使传出的马约拉纳费米子可以显着地调整到不同的引线。的轨迹进行了机械分析和电气操纵表示的振荡传输系数与栅极电压。通过器件的优化，电导同样可以检测到周期性振荡，这意味着手性马约拉纳边缘模式的实验控制。此外，这种对无序具有鲁棒性的振荡周期也为观察QAHI边缘模的能量色散关系提供了一种可行的方法。此外，电导的振荡行为可以作为手征马约拉纳费米子存在的确凿证据，这可以通过实验得到证实。
2019-12-07 cond-mat.mes-hall
Nonchiral Edge States at the Chiral Metal Insulator Transition in Disordered Quantum Hall Wires
研究了强磁场中无序线的量子相图随线宽和能量的变化。两端电导显示零温度不连续过渡之间的确切整数高原值和零。在这个过渡附近，手性金属-绝缘体过渡（CMIT），状态被确定为具有相反手性的边缘状态的叠加。这种状态的批量贡献被发现减少与增加线宽度。基于精确的对角化结果的本征态和它们的参与比，我们得出结论，这些状态是CMIT的特征，具有非手征边缘状态的外观，从而区别于量子霍尔线中的其他状态，即扩展边缘状态，二维（2D）本地化，准一维本地化，和2D临界状态。
2005-09-15 cond-mat.mes-hall
Metal-insulator transition in 2D random fermion systems of chiral symmetry classes
发展了手征对称性类（BDI，AIII，CII）二维无序费米子系统安德森局域化的场论方法。这些对称类的重要代表是随机跳跃模型的二分晶格在带中心。二十年前，盖德和韦格纳在西格玛模型中发现，这些类中的量子干涉效应在所有微扰理论中都是不存在的。我们证明了量子局域化效应出现时，理论是非微扰处理。具体地说，它们是由拓扑涡样激发的西格玛模型。我们导出了包含这些非微扰贡献的重整化群方程。通过分析发现，在拓扑诱导的安德森局域化的驱动下，二维手征类无序系统发生了金属-绝缘体相变。我们还表明，Wess-Zumino和Z_2 θ项的表面上的3D拓扑绝缘体（在类AIII和CII，分别）压倒的涡旋诱导的本地化。
2012-04-24 cond-mat.mes-hall
Electric Multipole Moments, Topological Multipole Moment Pumping, and Chiral Hinge States in Crystalline Insulators
我们将晶体绝缘体中的偶极矩理论推广到更高的多极矩。本文详细地扩展了文献[1]中的理论，并将其推广到拓扑抽运现象和一类新的具有手征铰链态的三维绝缘体。在量子力学晶体绝缘体中，较高的多极体矩通过较低维度的边界局部矩的存在来表现出来，与经典连续电介质的电磁理论完全一致。在某些对称性的存在下，这些时刻被量化，它们的边界签名被细分。然后，这些多极矩对应于新的SPT相位。这些阶段的拓扑结构描述的“嵌套”威尔逊圈，它反映了散装边界对应的方式，使明显的多极矩的层次分类。正如变化的偶极产生电荷泵浦，变化的四极产生偶极泵浦，变化的八极产生四极泵浦。对于非平凡的绝热循环，这些时刻的运输是量子化的。对这些互连现象的分析得出结论，存在一种新的陈式绝缘体，它在3D中具有手征的铰链局域模。我们提供了量子化多极矩、非平凡泵浦过程和铰链Chern绝缘体的极小模型，并描述了保护它们的拓扑不变量。
2017-08-29 cond-mat.mes-hall
Collinear altermagnetism for 3D chiral higher-order topological insulators
Stony Brook University（石溪大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）
该研究提出利用共线交替磁性构建三维手性高阶拓扑绝缘体的微观模型，通过分析计算实现手性铰链通道，为在真实材料中发现受$C_4\boldsymbol{\tau}$保护的HOTI开辟了新途径。
2026-08-31 cond-mat.mes-hall
Towards Advanced Chiral Sensors: Enhanced Helicity-Dependent Photocurrent in Ultrathin Topological Insulator Films
本文通过分析拓扑绝缘体中的光响应机制，提出消除竞争性光响应以分离并增强手性依赖光电流的策略，并证明超薄薄膜、光照参数优化、应变和背栅调控可进一步放大信号，为高性能小型化手性探测器设计提供路线图。
2024-11-18 cond-mat.mes-hall
Surface Phonon Hall Viscosity Induced Phonon Chirality and Nonreciprocity in Magnetic Topological Insulator Films
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
研究揭示磁性拓扑绝缘体薄膜中表面声子Hall黏性诱导声子手性与非反向性现象
2026-02-01 cond-mat.mes-hall
Electrostatic gating and the interference of chiral Majoranas in thin slabs of magnetic topological insulators
Institute for Cross-Disciplinary Physics and Complex Systems IFISC (CSIC-UIB)（跨学科物理与复杂系统研究所）；Department of Physics, University of the Balearic Islands（巴利阿里大学物理系）
研究通过静电门控调控磁性拓扑绝缘体薄板中手性马约拉纳的干涉，揭示了电导特性与马约拉纳模式的关联。
2025-08-23 cond-mat.mes-hall
Scalar-spin-chirality-driven fractional Chern insulator on a kagome lattice
Kyushu University（九州大学）；Quantum and Spacetime Research Institute, Kyushu University（九州大学时空量子研究所）
本研究在笼目磁体中发现由标量手征自旋驱动的分形陈绝缘体，通过纳入电子相互作用与能带色散揭示其稳定条件，证明该类磁体是实现分形陈绝缘体的理想平台。
2026-07-31 cond-mat.mes-hall
Experimental evidence on the dissipationless transport of chiral edge state of the high-field Chern insulator in MnBi2Te4 nanodevices
我们证明了量子反常霍尔绝缘体候选物MnBi 2 Te 4纳米器件中手征边缘态（CES）的无耗散输运。该器件的纵向电阻接近于零，在从很低的温度到22 K的Neel温度范围内，量子化霍尔平台超过0.97 h/e ~ 2。四探针非局部测量的每一个给出了接近零的电阻和两个探针测量表现出+1 h/e 2的平台，而三探针非局部测量的结果取决于磁场。这表明非耗散以及边缘状态的手性。CES显示了三种温度依赖性，即，在6 K以下的温度范围内保持了良好的无耗散输运，在22 K以上的温度范围内随温度的升高和热激活而变化。即使在最低温度下，超过1.4 μA的电流也会破坏无耗散传输。这些形成了MnBi_2 Te_4系统中陈氏绝缘体态的一套完整的证据。
2021-01-25 cond-mat.mes-hall
Non-Quantized Edge Channel Conductance and Zero Conductance Fluctuation in Non-Hermitian Chern Insulators
量子化的电导平台和零电导涨落是电子输运在厄米陈绝缘体手征边缘态中的普遍结果。在这里，我们表明，电子输运通过手征或螺旋边缘通道的物理变得更加丰富时，非厄米性是允许的。当存在非平衡非厄米性时，手征边缘态的寿命有限，边缘沟道的电导没有量子化，但电导涨落为零。然而，对于平衡的非厄米性，手征边缘态具有无限寿命，并且电导是量子化的，就像厄米陈氏绝缘体的情况一样。非量子化和量子化的零电导波动的电导平台是强大的对混乱。我们提出了一个理论，解释了起源的非量子化的电导高原。这里揭示的物理也应该是真实的手性和螺旋表面状态在其他拓扑材料，如量子反常霍尔系统，外尔半金属，拓扑超导体。
2019-01-21 cond-mat.mes-hall
Elementary models of 3D topological insulators with chiral symmetry
本文通过耦合低维模型构造了具有手征对称性的三维拓扑绝缘体基本模型，证明弱耦合下拓扑指标仅由手征对称性决定，并揭示了Z类间的拓扑等价性及Z2类间的区别。
2023-02-26 cond-mat.mes-hall
Tunable chirality and circular dichroism of a topological insulator with $ C_{2v} $ symmetry as a function of Rashba and Dresselhaus parameters
偏振敏感器件依赖于超材料来表现出对给定手性的光的不同程度的吸收。拓扑绝缘体（TI）的手征表面态在狄拉克锥附近选择性地吸收右和左圆偏振光，在$ Γ$点处达到其最大值。在这封信中，我们证明了一个带隙开放TI与C $_{2v}$对称性，这是通过Rashba和Dresselhaus哈密顿的组合表示改变优先吸收的左，右圆偏振光允许圆二色性（CD）的平滑变化。CD的这种变化，反映在一系列的积极和消极的价值被证明是一个函数的Rashba和Dresselhaus耦合参数。此外，我们画了一个平行的变化CD和过渡金属dichalcogenides谷电子新兴领域，并注意到手性状态的可能性，作为量子信息处理的基础。
2015-08-26 cond-mat.mes-hall
Domain Wall Motion in Thin-Film Magnets/ Topological Insulator Junctions
在沿畴壁方向有磁场和电场的情况下，导出了与拓扑绝缘体表面态耦合的薄膜磁体中畴壁的运动方程。我们展示了电场如何作为手征稳定剂阻止Walker击穿的出现并提高终极速度。我们还提出了一种机制，以扭转畴壁手性在一个可控的方式通过调谐手性电流流过壁。为了打破保护手征真空简并性的反射对称性，需要来自弱垂直磁场的输入。
2014-02-04 cond-mat.mes-hall
The Bulk-Hinge Correspondence and Three-Dimensional Quantum Anomalous Hall Effect in Second Order Topological Insulators
手征铰链模是三维二阶拓扑绝缘体的重要特征。在这里，我们提出了一个四极杆指数相结合的板陈数在散装表征流动模式的手征铰链模式沿铰链在样品的表面的交叉点。我们进一步利用拓扑场论证明了手征铰链模与四极指数和平板陈数的对应关系，并给出了手征铰链模导致的三维量子反常霍尔效应的图像.这两个体拓扑不变量可以在电输运和磁光实验中测量。用这种方法，我们建立了三维二阶拓扑绝缘体的体铰链对应。
2021-02-24 cond-mat.mes-hall
